生物特征分析精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇生物特征分析，期待它们能激发您的灵感。

篇1

经济全球化和信息技术与信息产业迅速发展，电子商务将成为今后信息交流的热点，成为各国争先发展，各个产业部门最为关注的领域。

1.互联网电子商务平台的普及使安全性经受新考验

由于INTERNET的迅速流行，电子商务引起了广泛的注意，被公认为是未来IT最有潜力的增长点。然而，在开放的网络上处理交易，如何保证传输数据的安全成为电子商务能否普及的最重要的因数之一。人们担心遭到黑客的侵袭而导致信用卡信息丢失，不愿意使用电子商务，安全成为电子商务发展中最大的障碍。

2.电子商务的国际化趋势使安全问题日益严峻

中国电子商务必然走向世界，同时也面临着世界电子商务强手的严峻挑战。我国电子商务企业将随着国际电子商务环境的规范和完善逐步走向世界。我国企业可以由此同发达国家真正站在一个起跑线上,变我国在市场经济轨道上的后发劣势为后发优势。

2、基于生物统计特征的生物识别技术

1.生物识别技术的特点

生物识别技术是以生物技术为基础，以信息技术为手段，集光学、传感技术、超声波扫描和计算机技术于一身的身份验证技术。它依靠人体的生物特征来进行身份验证，具有不可复制性和唯一性。生物识别技术是最为方便与安全的识别技术，它不需要记住复杂的密码，也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。可借助于计算机技术实现，实现自动化管理。

2.生物识别技术分类

虹膜识别技术:通过对虹膜的特征结构进行检验，进而确定用户身份。这种方式方便可靠，无需物理接触，具有惟一性、稳定性、可采集性、非侵犯性等优点。

视网膜识别技术：包括虹膜技术与角膜技术。角膜扫描是用低密度的红外线去捕捉角膜的独特特征，血液细胞的惟一模式就被捕捉下来。它具有使用者和设备非接触、视网膜不会被伪造等特点，但由于要求被扫描者在它读取角膜信息时直立不动，很难获得用户的普遍接受，另外，角膜扫描仪对于盲者和眼睛患病的人是无效的。

面部识别:通过对面部特征进行识别。标准视频技术通过一个标准的摄像头摄取面部的图像或者一系列图像，记录一些核心点及它们之间的相对位置，然后形成模板；热成像技术通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像，通过特定算法将图像变成数字信号，最终产生匹配或不匹配信号。面部识别是非接触的，用户不需要和设备直接接触。

签名识别:也被称为签名力学辩识，它是建立在签名时的力度上的。它分析的是笔的移动，而非签名的图像本身。签名力学的关键在于区分出不同的签名部分，有些是习惯性的，而另一些在每次签名时都不同。它容易被大众接受，但随着经验的增长、性情的变化与生活方式的改变，签名也会随之改变。

声音识别技术:是一种行为识别技术，识别设备不断地测量、记录声音的波形和变化,并将现场采集到的声音同登记过的声音模板进行精确的匹配，从而确定用户身份。是一种非接触的识别技术，用户可以很自然地接受。

指纹识别系统:它通过对指纹的全局特征和局部特征采集、分析后，与模板库中存储的指纹对比，自动、准确地鉴别出个人身份。用来采集指纹图像的技术为光学技术和电容技术。光学技术需要一个光源从棱镜反射按在一个取像头的手指，光线照亮指纹从而采集到指纹。电容技术是按压到采集头上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之间产生不同的电容，芯片通过测量空间中的不同的电容场得到完整的指纹。

3、生物识别技术发展趋势

随着数字时代的到来,基于生物特征的验证技术愈加显示出它的价值。生物密码时代呼之欲来,生物识别技术的可靠性,以及有效地鉴定个人的身份有着重大的社会和经济意义。“执生命密匙，启身份之锁”,在以计算机和生物技术为主流的知识经济崛起时代,身份的鉴定有了来自生物体自身的密匙,横跨这两大科技领域的生物特征识别技术正愈益显示出其旺盛的生命力和远大前景。

由于各种生物特征的识别方式都有其一定的适用范围，单一的生物特征识别系统在实际应用中显现出各自的局限性，生物特征识别技术开始向多生物特征识别技术结合方向发展。当然生物识别技术并非万无一失，与数字密码识别技术相比最大的缺点是，一旦当事人的生物特征被仿制，很难像改变密码一样更改自身的特征。

4、结论

从目前的应用现状看，生物特征是最好的验证方式，个体的生物特征不易丢失，不易仿造，是个体在出生的时候就获得了的惟一的、先天的身份证明，这份证明是由最可信，最具权威性和通用性的大自然发放的。总之，随着电子商务成为信息交流的热点，生物识别技术将获得空前的发展空间，多生物识别技术共同应用是大势所趋，随着时间的推移和技术的发展，电子商务安全体系将越来越完善。

参考文献:

[1]徐雪梅:浅谈保障电子商务活动中的信息安全[J]．科技情报开发与经济，2003(5)

[2]王飞刘毅:可信计算平台安全体系及应用研究.微计算机信息，2007（3～3）P76～78

篇2

关键词:生物质能;资源总量;新疆

中图分类号:F127文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)13-0109-02

在经济社会飞速发展的进程中,消耗了大量的化石能源,不仅造成了化石能源的日趋枯竭,而且也带来了生态环境的破坏,这些都越来越成为影响人类社会发展的重要问题,受到了发达国家以及发展中国家的普遍关注。因此,只有从根本上改变人类社会这种持续了数百年的能源供给及消费模式,大规模地开发利用包括生物质能在内的取之不尽、用之不竭、清洁环保的可再生能源,才能真正使人类实现经济社会的可持续发展。从本质意义上说,包括生物质能在内的可再生能源是人类社会发展的长久保障和不竭动力。

作为可再生能源,生物质能是指所有可以作为能源使用的源于植物的物质。而植物的成长通过光合作用,绿色植物的叶绿素吸收阳光与植物吸收的CO2和水合成碳水化合物,把太阳能转变成生物质的化学能固定下来。因此,生物质能来源于太阳能,是太阳能的有机储存 [1]。生物质能资源主要包括农作物秸秆和水生植物可作为燃料使用的部分,合理采伐的薪柴、原木采伐和木材加工的剩余物,能源植物,人畜粪便,农副产品加工后的有机废弃物,有机的废水、废渣,城镇有机垃圾等。生物质能的开发利用主要有三个方面:一是直接燃烧供热,二是供气或发电,三是生产液体燃料。

新疆是能源供应大区,拥有丰富的煤炭、石油、天然气等化石能源,但是作为不可再生的化石能源,其枯竭是不可避免的事实。同时作为传统的农牧大区,生态环境十分脆弱。在这种情况下,生物质能的开发利用,对于维护新疆能源安全、优化能源结构、促进农村和农业发展、改善农村环境、实现经济社会的可持续发展具有重要意义。

一、新疆生物质能资源总量的估算

新疆地域广大,生物质能资源丰富,为对其进行合理的估算,本文把新疆生物质能资源分为四类:一是农作物资源;二是薪柴资源;三是人畜粪便资源;四是城市生活垃圾资源。

1.农作物资源。农作物资源以农作物秸秆为主,农作物资源量是以农作物产品的产量进行推算的,首先宏观的确定产品与秸秆的质量比值。如产出1KG玉米,估计就有2KG玉米秸秆,其谷草比(产率)为2。农作物秸秆资源量的估算公式

式中,Sn为秸秆资源量;i=1,2,3,…,n为资源品种编号;Si为第i种作物产量;di表示第i种农作物谷草比(产率)。

新疆农作物主要包括水稻、小麦、玉米、大麦、豆类、薯类、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿等。新疆2007年水稻、小麦、玉米、大麦、豆类、薯类、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿的产量分别为62.52万吨、359.22万吨、396万吨、24.26万吨、20.69万吨、101.36万吨、290万吨、40.3万吨、586.93万吨、1 173.99万吨、338.67万吨、205.47万吨,根据新疆2007年农作物产品产量利用农作物秸秆资源量估算公式估算,新疆农作物秸秆资源量估算值为4 073.558万吨,折合2 154.912万吨标准煤。

2.薪柴资源。新疆薪柴资源丰富,薪柴资源量可以通过下述三类估算方法进行估算:1)森林采伐木和木材加工的剩余物,可用作燃料量按原木产量的1/3估算。2)薪炭林、用材林、防护林、经济林、疏林的收取或育林剪枝,按林地面积统计产柴量。3)四旁林(田旁、路旁、村旁、河旁的林木)的剪枝,按树木株树统计产柴量。假设有一片较大的地域范围,里面有几个区域,2)和3)中各种林木在不同的区域里拥有不同的情况,统计这片地域范围的薪柴资源量,可用下式估算:

式中,Sx为统计地域范围的薪柴资源量;i为统计地域范围的区域数,i=1,2,3,…,n;j为第i区域内的林地种类,j=1,2,3,…,m;Fij为第i区第j种林地的面积;Yij为第i区第j种林地的产柴率;Qij为第i区第j种林地的可取薪柴面积系数(取柴系数);Tij为第i区第j种四旁林的株树;Xij为第i区第j种四旁林的产柴率;Yij为第i区第j种四旁林的取柴系数;W为统计地域范围内年原木产量;1/3为原木加工产生的剩余物比例。

2007年,新疆薪炭林面积为1 256公顷、用材林面积为3 300公顷、防护林面积为60 704公顷、经济林面积为51 958公顷、四旁林为2 937.07万株。根据薪柴资源估算公式的估算值为21 355.22万吨,折合12 193.83万吨标准煤。

3.人畜粪便资源

人畜粪便资源量,是以人口数,禽畜存栏数,年平均排泄量为基础进行估算,在计算儿童、幼畜的粪便资源量时,要乘以成幼系数。统计公式如下

式中,C为人畜粪便资源量;i为资源的来源类别,i=1,2,3,…,n;Pi为第i类成人或成畜的数量;Ai为第i类每个成人或成畜的年粪便排泄量;Ri为第i类儿童或幼畜数量;Bi为第i类儿童或幼畜的成幼系数。

新疆2007年人口总数为2 095.19万,牛、马、驴、猪、山羊、绵羊2007年底存栏数分别为486.98万头、86.09万头、113.92万头、237.9万头、608.1万头、3 475.34万头。根据人畜粪便资源量估算公式的估算值为1 081.864万吨,约折合540.932万吨标准煤。

4.城市生活垃圾

城市生活垃圾主要是由居民生活垃圾、商业和服务业垃圾、少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物。其成分和产量受很多因素的影响,如城市人口、居民收入、燃料结构、饮食习惯、城市建设以及季节变化等的影响。根据新疆2008年统计年鉴统计数据估算,新疆2007年生活垃圾清运量为340.19万吨,约折合39.46204万吨标准煤。

根据对新疆农作物资源、薪柴资源、人畜粪便资源和城市生活垃圾的估算,新疆生物质能资源总量26 850.832万吨,折合标准煤14 929.14万吨。

二、新疆生物质能资源分布特征分析

由于新疆地域广大,各地区自然条件各异,因此,农作物的作物品种、种植面积大小不同,资源量各异。林业发展程度不同,薪碳资源量不同,林木种类、面积差异较大。人畜粪便资源的分布将随着人口集中度及畜牧业发展的不同而不同。生活垃圾资源量主要集中在中心城市。

本文利用新疆2008年统计年鉴数据,对新疆2007年各主要地区的生物质能资源量进行估算。估算结果为:喀什地区、昌吉回族自治州、阿克苏地区、伊犁哈萨克族自治州的农作物资源比较丰富,分别为737.8012万吨、426.6608万吨、342.0262万吨、341.8427万吨。喀什地区、克孜勒苏自治州、和田地区、伊犁哈萨克族自治州的薪柴资源较为丰富,分别为7 771.191万吨、2 806.759万吨、2 328.804万吨、2 097.703万吨。伊犁哈萨克族自治州、喀什地区、阿克苏地区人畜粪便资源较为丰富,分别为357.5358万吨、185.2862万吨、119.6185万吨。乌鲁木齐市、伊犁哈萨克族自治州、巴音郭楞蒙古自治州、喀什地区的城市生活垃圾资源较为丰富,分别为141.6万吨、48.19万吨、27.3万吨、18.25万吨。

同时,各地区生物质能的分布密度也存在较大差异:克孜勒苏自治州、吐鲁番地区、喀什地区的人均生物质能分布密度较大,说明上述三个地区的人均生物质能资源占有量较大,生物质能资源开发利用潜力巨大。喀什地区、克孜勒苏自治州、吐鲁番地区、昌吉回族自治州生物质能资源分布密度较大,每平方公里资源量较大,具有便利的资源获得性。可以对上述地区的具有区域优势的生物质能资源进行集中开发利用。

三、对生物质能资源的开发利用

人类对生物质能的利用已有悠久的历史,但是,长期以来以传统的直接燃烧方式利用它的热量,直到20世纪,特别是近一二十年,当人们对节约能源与环境保护的意识有了普遍提高,对地球固有的化石燃料日趋减少有一种危机感,在可再生能源方面寻求能源持续供给的今天,生物质能利用新技术的研究与应用才有了快速的发展。根据新疆生物质能的资源总量及分布特征,对生物质能的开发利用应该因地制宜。

1.针对新疆广大的农牧区,应该主要采用直接燃烧技术及生化转化技术。通过改进炉灶燃烧技术、锅炉燃烧技术和压缩成型技术,不仅可以提高生物质能的利用效率,而且可以降低污染、保护环境。发展小型户用沼气技术,不仅可以提高农牧区生活用能的能源品位,而且也符合循环经济的理论。

2.针对新疆城镇地区,如乌鲁木齐市、伊宁市等城市生活垃圾清运量较大的城镇,应该进一步提高城市生活垃圾等有机废弃物的高效厌氧处理及发电技术的产业化应用程度,以及大型生物质气化发电技术及发展热电联产技术。

3.针对农作物秸秆集中地区,如喀什地区、昌吉回族自治州应该集中利用农作物秸秆气化集中供气技术、秸秆直接燃烧发电技术及秸秆制取液体燃料乙醇技术,在薪柴资源集中地区,应该大力发展薪柴燃烧发电技术,集中供电,调整生活用能结构。通过秸秆直接燃烧发电技术、秸秆气化技术和秸秆制取液体燃料技术,不仅利用规模大、利用效率高,还可以变废为宝,保护环境,缓解日益进展的能源危机。

4.针对能源植物种植面积大并集中的地区,应该大力发展能源植物制造乙醇、纤维素制造乙醇、生物柴油及间接液化技术(天然气、柴油等),并做好产业化示范、应用及工程示范等。

参考文献:

[1]陈勇.中国能源与可持续发展[M].北京:科学出版社,2007.

篇3

[关键词]关黄柏；黄檗；活性成分；区域性特征；差异性分析；聚类分析

[Abstract]In the present research， 674 wild medicinal material samples of Phellodendri amurensis Cortex were collected from 31 sampling sites in the whole distribution of its original plant Phellodendron amurense The samples were collected under the premise that the stem diameter of sampling plant， sampling position and time were controlled And the sampling sites were set at the interval of a latitude The content of 6 kinds of active ingredients， palmatine chloride， berberine hydrochloride， phellodendrine chloride， jatrorrhizine hydrochloride， magnoflorine， chlorogenic acid， etc in the medicinal material samples were determined， and the results showed that the content of most active ingredients in the medicinal materials showed significant differences due to the difference of sampling sites Among them， the medicinal materials from Liaoning region had the highest content of active ingredients， followed by Beijing and Jilin regions， and that from Heilongjiang region had the lowest content The study has important directive significance to the exploration of environmental factors for the formation of active constituent and artificial planting regionalization of high quality Phellodendri amurensis Cortex

[Key words]Phellodendri Amurensis Cortex； Phellodendron amurense； active constituent； regional characteristic； difference analysis； clustering analysis

doi：10.4268/cjcmm20161006

黄檗的干燥树皮，除去粗皮晒干后为我国传统常用中药关黄柏[1]，关黄柏常用于清热燥湿，泻火除蒸，解毒疗疮；生物碱作为黄檗主要的次生代谢产物，被认为是药材关黄柏的重要活性成分，具有抗炎，抗肿瘤，抗过敏和降血糖等药理活性[24]。作为常用药材，关黄柏是多种中成药的原料药，市场需求很大。由于生存环境恶化，对关黄柏的需求增加以及黄檗自我更新障碍影响资源恢复等原因的长期存在，黄檗野生资源急剧减少，分布范围越来越小。黄檗已被列为重点保护野生药材和国家Ⅱ级保护物种[56]，野生资源受国家法律保护，目前国内市场对关黄柏药材的需求主要依靠进口[79]，关黄柏药材的长期供应只能通过人工种植加以解决，确定形成优质药材的生态适宜区域，是保障优质关黄柏药材生产的重要研究内容。2013年以来，作者对整个黄檗分布区所产野生关黄柏药材中5种生物碱类成分及绿原酸的含量进行了比较研究，用于评价各地所产药材的特性，以期为关黄柏药材的人工种植及规范化生产提供客观、准确的优质药材生产依据。

在自然环境的作用下，植物中次生代谢产物的合成与积累会发生复杂变化[10]，只有在实验样本的代表性和可比性得到充分保障的前提下，生态条件与次生代谢产物之间相关性研究的结果才有可能客观、真实。在本研究中，对采样策略进行了严格控制，以保证样本的可比性和研究结果的科学性。《中国药典》2015年版中以盐酸巴马汀和盐酸小檗碱作为关黄柏药材质量检测的指标性成分，但黄檗分布广泛，成分复杂，单独2个成分不足以对其次生代谢产物进行全面评价，为此，建立了同时测定关黄柏药材中盐酸巴马汀、盐酸小檗碱、盐酸黄柏碱、盐酸药根碱、木兰花碱、和绿原酸等6种化学成分含量的检测方法[11]，并在此基础上对黄檗的区域性化学特征进行研究。

1材料与方法

11采样点布局

文献记载，黄檗分布于黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、内蒙古、山西、河南、宁夏等省（区、市）[1215]。然而由于过度利用及自我更新障碍等原因，使得黄檗野生资源面积逐渐缩小，目前东北三省和北京地区是黄檗的主要分布区，而黑龙江省的资源存有量最大。黄檗为阳性植物，苗期耐阴能力较强，成年属喜光树种，喜湿润，在土壤腐殖质深厚、排水较好的环境中生长良好，在沼泽、干旱贫瘠的土地上生长不良，分布稀少[1516]。此外，由于人为干扰、开垦农田等原因致使人类活动密集的地区黄檗野生资源分布极其稀少。目前，野生黄檗仅分布在燕山山脉东北部、千山、长白山、张广才岭、完达山、小兴安岭以及大兴安岭东南部林区，极少有较大面积的人工种植。

根据以上特点，确定实验样本采集范围为：燕山山脉东北部、千山南麓为最南端，向北经长白山、张广才岭，至最北端小兴安岭北部，以1个纬度为间隔沿山脉自南向北，每1个纬度设置1～4个采样点，横跨东北地区主山脉东西两个坡向，南北跨越9个纬度，从 3980°N（庄河市长岭镇）至 4878°N（乌伊岭区双河林场），经度从 11543°E（小龙门自然保护区）至 13050°E（勃利县通天二林场），样点基本覆盖黄檗的主要分布区。

12药材样本采集

121采集部位《中国药典》中关黄柏药材来自芸香科植物黄檗的干燥树皮。研究发现，黄檗成年植株不同器官、部位中生物碱的含量存在差异，小檗碱和药根碱在根韧皮部中含量最高，而巴马汀则在树干和侧枝的韧皮部中含量最高；同时还发现，黄檗树干韧皮部中主要药用成分含量的方位差异不显著，但随着树干高度的增加，主要药用成分的含量逐渐降低[17]。本实验统一在黄檗树干胸径处（离地面13 m）取5 cm×5 cm的树皮，除去粗皮，取其韧皮部作为样本。

122采集季节药材的采收期具有很强的时间性，不合理的采收会影响药材的品质、疗效以及有效成分的含量等。通常，皮类药材的采收在植株的生长期，即5―9月，此时植物体内水分、养分输送旺盛，形成层细胞分裂较快，韧皮部与木质部容易分离，而且由于生长期分裂旺盛，较易恢复[18]。此外，研究发现黄檗中主要药用成分含量在不同季节中存在差异，不同的成分在季节变化中不尽相同，但均是夏、秋季高于春季[19]。因此，本实验的样本统一集中在7月中旬至9月中旬近2个月的时间内采集，以保证药材采收期的一致性。

123采集植株黄檗中主要药用成分的含量在一定时间范围内随着树龄的增加而增多，对野生树木的年龄进行无创伤界定比较困难，而树龄与胸径存在极显著正相关[2021]关系，在有关野生林木的研究中常用胸径替代树龄进行相关比较研究。有研究报道，树龄8年以上的黄檗树皮中，盐酸小檗碱含量达到药用要求并开始趋于稳定，在树龄10年时盐酸小檗碱含量达到最大值，后随着树龄的增加有微弱下降的趋势，但并不显著[22]。种植于中国医学科学院药用植物研究所植物园内16年树龄的黄檗，胸径为10 cm左右，经测定韧皮部中巴马汀和小檗碱的含量均达到药典规定标准。基于以上信息，本实验采集样本的个体均要求：胸径大于10 cm，各样点的个体须为处于相同林分条件下生长良好的成株，以最大程度减少个体差异和树龄因素对含量测定结果的影响，实验样本株茎级结构见图1。

124药材样本信息共采集了31个样点的野生关黄柏药材样本674份，各批次样本经中国医学科学院药用植物研究所张昭研究员鉴定为黄檗Phellodendron amurense的干燥树皮，保存于中国医学科学院药用植物研究所资源中心。样品采集信息见表1。

13活性成分的提取及含量测定

采用超声提取法提取关黄柏药材中盐酸巴马汀、盐酸小檗碱、盐酸黄柏碱、盐酸药根碱、木兰花碱和绿原酸等6种活性成分，并按照张阳等[11]的方法测定各成分的含量。

2结果与分析

21各样点药材活性成分含量分析

分别测定31个样点药材样本中盐酸巴马汀、盐酸小檗碱、盐酸黄柏碱、盐酸药根碱、木兰花碱和绿原酸的含量，测定结果见表2。

《中国药典》2015年版中规定关黄柏药材中含盐酸小檗碱（C20H17NO4・HCl）不得少于060%，盐酸巴马汀（C21H21NO4・HCl）不得少于030%。通过含量测定结果可以看出，不同样点药材样本的含量差异较大。从盐酸小檗碱的含量来看，31个样点的药材中有4个样点的平均含量低于《中国药典》中规定的060%，分别是S18，S23，S25，S28号样点，均分布在黑龙江省；从盐酸巴马汀的含量来看，31个样点的药材平均含量均高于《中国药典》中规定的030%。结果表明，本研究的样点中有近13%的样点所产药材的指标性成分含量达不到《中国药典》的要求。

31个样点的药材中6种活性成分的平均含量差异较大，各样点样本中盐酸小檗碱的平均质量分数在499～2101 mg・g-1，盐酸巴马汀的平均质量分数在307～1042 mg・g-1，盐酸黄柏碱的平均质量分数在125～494 mg・g-1，绿原酸的平均质量分数在096～358 mg・g-1，含量差异均达3倍以上；盐酸药根碱的平均质量分数在019～044 mg・g-1，木兰花碱的平均质量分数在681～1453 mg・g-1；盐酸黄柏碱和绿原酸的平均含量在各样点中均相差2倍以上。

22药材活性成分聚类分析

以31个样点的关黄柏药材中6种活性成分的平均含量为分析对象，运用SPSS软件对其进行聚类分析，选用平方欧氏距离（Euclidean）计算样本间相似性测度，用离差平方和法（Ward′s Method）进行系统聚类分析，得到不同地域关黄柏药材中盐酸巴马汀、盐酸小檗碱、盐酸黄柏碱、盐酸药根碱、木兰花碱和绿原酸等6种活性成分的树状聚类图谱，见图2。

由图2可见，最短距离法将31个样点的关黄柏药材聚为2类，其中第Ⅰ类包括S13，S16～S20，S22～S29，该类样品中的6种次生代谢产物的含量均较低，包括盐酸小檗碱的平均含量未达到《中国药典》规定的不低于060 %的4个样点，即S18，S23，S25，S28号样点，其中S13号样点位于吉林桦甸市红石镇，S29号样点位于北京市海淀区鹫峰森林公园，该地的黄檗为人工播种林（无人工管理），植株间距约15 m，由于过密植株生长状况不良，剩余其他样品均来自黑龙江省。第Ⅱ类则包括S1～S12，S14～S15，S21，S30，S31，该类中的样品来自北京、辽宁和吉林，各样点样品中6种次生代谢产物的平均含量较高，明显高于第一类，包括6种次生代谢产物平均含量均很高的S4号样点的样品，采自辽宁凤城市凤凰山景区。

聚类分析图清楚地描绘了各样点关黄柏药材中6种活性成分含量的相对关系，含量较低的样点（第Ⅰ类）绝大部分位于黑龙江地区，主要包括张广才岭和小兴安岭2个山脉的样点，该地区的黄檗中6种活性成分在整个分布区内含量最低。含量较高的样点（第Ⅱ类）主要为辽宁、吉林和北京地区的样点，包括燕山、千山和长白山3个山脉的样点，该地区黄檗中6种活性成分在整个分布区内含量最高。

23各产区药材活性成分差异性分析

将各样点按省市进行分组，考察黑龙江省、吉林省、辽宁省以及北京市四地关黄柏药材中6种活性成分含量情况，见图3。辽宁省产区药材中绿原酸平均含量最高，明显高于黑龙江省和北京市，与吉林省相差不大；木兰花碱平均含量最高，显著高于黑龙江省和北京市，与吉林省持平；盐酸巴马汀平均含量最高，明显高于黑龙江省和北京市，与吉林省基本一致；盐酸小檗碱平均含量最高，显著高于吉林省和黑龙江省，与北京市药材含量相差较小。黑龙江省药材中盐酸黄柏碱和盐酸小檗碱的平均含量最低，明显低于其他3个省市。盐酸药根碱平均含量在药材中最低，在各省市之间变化很小，无明显差异，见表3。

4个产区关黄柏药材中盐酸巴马汀的平均含量均高于国家药典标准；黑龙江产区盐酸小檗碱的含量普遍较低，部分样本的含量达不到国家药典标准；辽宁产区的药材中盐酸小檗碱和盐酸巴马汀的含量均明显高于国家药典标准，且处于黄檗整个分布区内的最高水平；吉林和北京产区的药材则处于中间水平。数据显示，黑龙江产区关黄柏药材中药典规定的2种指标性成分的含量均低于其他省市，而辽宁产区关黄柏药材中6活性成分的含量均最高。

3讨论

通过本研究结果发现，辽宁地区关黄柏药材中6种活性成分含量明显高于黑龙江地区，从生态条件来看，黄檗适宜生长在阳光充足、湿热的环境中，而黑龙江地区降水量、日照时数和年均温等均低于辽宁地区，生长在黑龙江地区的黄檗其生长期也明显短于辽宁地区。关黄柏药材主产区为东北三省及华北北部，尤以黑龙江地区资源最为丰富，因而被认为是主要道地产区。仅从本研究结果来看，黑龙江地区关黄柏药材中药典规定的指标性成分含量较低，部分样本甚至低于药典要求，结果提示应对关黄柏药材基于中药疗效的活性成分进行研究，探讨仅以生物碱类成分作为关黄柏的质量控制指标是否恰当。在现有质量管理框架下，对关黄柏药材种植进行规划时，可重点考虑辽宁产区。

不同地域黄檗中活性成分含量具有显著差异，其主要原因是各地气候、土壤等生态因素的不同，从北京所在的燕山，到辽宁、吉林所在的千山、长白山，最后到黑龙江所在的张广才岭和小兴安岭，南北相差9个纬度，各样点的温度变化幅度及降水量变化很大，土壤环境中各元素的含量也可能相差迥异，不同的气候条件和土壤环境很容易导致黄檗中各成分的含量差别较大，希望本研究结果能为深入探讨生态因子对药材质量的影响、黄檗资源的保护与利用提供科学依据。

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篇4

关键词：入侵植物；区系特征；种类组成；东北三省

入侵植物容易破坏当地的生态环境，威胁生物多样性，危害人畜健康，给入侵地的经济造成巨大损失，已成为全球的共同问题。据农业部科技教育局的调查显示，我国是遭受植物入侵危害最严重的国家之一。东北三省因其特殊的地理位置，也存在植物入侵问题。本文对东北三省的入侵植物进行统计，并进行区系特征分析，以便更好更详细地了解当地遭受植物入侵的状况，为当地植物管理和生态环境保护提供参考。

1 研究地区与研究方法

东北三省包括黑龙江省、辽宁省和吉林省，位于东经115°20′-135°，北纬38°43′-53°24′，大体属于温带季风气候，少部分在寒温带和暖温带。年均降水量350-1200mm，平均气温为-4.8-11.3℃，无霜期为140-170d。东北三省植物区系汇集，种类丰富，植被类型多样，区内还有面积较大的湿地。这些因素为入侵植物的定居提供了适宜的条件。

东北三省地处东北亚中心，铁路与航空连接朝鲜、俄罗斯和蒙古，拥有较多口岸城市，贸易频繁。同时，该地区拥有一批重要的港口城市，每年大量的物流和人流经此进入东北地区。这些为植物入侵提供了便利的交通条件。

2 结果与分析

2.1 入侵植物种类组成

经统计，东北三省入侵植物共111种，隶属27科82属，其中双子叶植物有24科68属95种，单子叶植物有3科14属16种。从入侵植物的种类来看，菊科植物21种，占总外来入侵植物的18.9%，是入侵植物种类最多的科，也是入侵植物含20种以上的科；包含10种以上的科有禾本科14种，占12.6%，豆科11种，占9.9%，苋科10种，占9.0%；含5种以上的科有茄科、十字花科、石竹科和旋花科，各科分别有9种、9种、8种和5种，各占8.1%、8.1%、4.5%和4.5%；3种的科有车前科和大戟科，各占2.7%；2种的科有锦葵科、藜科、柳叶菜科和紫草科，各占1.8%；1种的科有白花菜科、凤仙花科、堇菜科、蓼科、木樨草科、葡萄科、漆树科、伞形科、桑科、莎草科、亚麻科、罂粟科和雨久花科，各占0.9%。

从生活型来看，东北三省入侵植物的生活型多样化，但以草本植物为主，共107种，占总数的96.4%，构成了入侵植物的主体在草本植物。其中一年生草本有78种，占总入侵种数的70.3%，多年生草本植物19种，占26.1%。其他落叶小乔木、落叶乔木、落叶灌木和落叶藤本植物各有1种，分别占0.9%。

2.2 入侵植物区系分析

从入侵植物属的分布区类型来看，东北三省的入侵植物隶属于分布区系的14个类型，其中世界分布类型有21属40种，占入侵植物总属数的25.6%；其次是泛热带分布有15属21种，北温带分布14属17种，二者分别占总属数的18.3%和17.1%；所含属数少于10个的分布区类型分别是旧世界温带分布7属8种占8.5%，东亚和北美洲间断分布有6属6种占7.3%，地中海区、西亚至中亚分布有5属5种占6.1%，北温带和南温带间断分布有4属4种占4.9%，热带亚洲和热带美洲间断分布、欧亚和南非洲间断分布、地中海区、西亚和东亚间断分布均是2属2种，分别占2.4%；中亚分布、温带亚洲分布、热带亚洲至热带非洲分布、热带亚洲、非洲和南美洲间断分布均是1属1种，分别占1.2%。总体分析，入侵植物中世界分布成分最多，其次是泛热带分布和北温带分布，三者共占61%。

2.3 入侵植物的来源地分析

东北三省的入侵植物中，尚有9种未查到来源地。根据102种入侵植物的来源地看，来自美洲的有48种，其中北美洲的有28种，占入侵植物总种数的27.5%；南美洲有4种，占3.9%；美洲热带有3种，占2.9%；尚有13种是南北美洲均有的种类，占12.7%。其次是来自欧洲的25种，占24.5%。12种来自亚洲，占11.8%；6种来源于地中海区，占5.9%；5种是欧洲及亚洲共同起源，占4.9%；3种来源于非洲，占2.9%；2种来源于欧洲及西亚，占2.0%；另有1种来源于欧洲及地中海，占1.0%。

3 讨论

东北三省的入侵植物^前人有增多的趋势，究其原因，有下列三点：（1）与植物本身特性有关。如多数菊科植物生长发育快，果实数量多，具有适宜传播扩散的结构和机制，甚至能分泌化感物质抑制其他植物生长，成为入侵植物种类最多的类群；禾本科植物可能是引种水稻、高粱、大麦、小麦等作物时，稗、野燕麦等杂草种子夹杂其中被携带入境。草本植物中一年生植物生活史短，产籽量大，扩散繁殖较快；二年生或多年生植物因其的块根或根状茎无性繁殖能力较强。草本植物凭借其繁殖周期短、繁殖体量大、适应性强等特点，成为入侵植物最多的类群。（2）与立地的地理自然环境因素有关。彭少麟等的研究表明，来源于相似气候带的外来植物竞争力较强，入境后成为入侵植物的成功率较高。东北三省和北美洲基本处于同一纬度范围，自然环境相似，因此从北美洲来的植物比较容易适应东北的气候环境。（3）与人类活动有关。外来入侵植物的远距离传播离不开人类活动。东北地区交通发达，旅游、贸易等蓬勃发展，与外界交流频繁，使外来植物更容易入侵该地区。

参考文献

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【关键词】生理特征；行为特征；鉴定

随着越来越多的电子设备不断进入日常生活，传统使用口令、密码或身份证号等来辨识身份的方式已远远不能满足人们对安全性和便利性的渴求。生物特征识别技术不再需要身份证号或密码，也免去随身携带智能卡之类物件的烦恼，它是根据人自身所拥有的东西，是人的个体特性，目前生物识别市场正处于快速增长当中。

1生物特征识别技术的历史

最早采用生物特征来鉴定人的身份可追溯到古埃及人采用测量人的尺寸来鉴定身份。指纹识别起源于古代的中国，而在美国和西欧，指纹识别技术也使用了有一百多年。1986年从事掌纹识别的RecognitionSystem,Inc.成立。1987年Drs.Flom&Safir研究虹膜获得专利。1990年从事签字识别的PenOp，Inc.在英国成立。1994年Drs.Atick,Griffin成立了从事人脸识别的Vi⁃sionicsCorp。

2生物特征识别技术的发展

每种生物特征识别技术不一定适合所有场合。例如有些人的指纹是很难提取特征的，患白内障的人虹膜会发生变化等。在对安全级别要求较高的领域中，人们往往需要结合多种生物特征来实现高精度的系统识别，提高鉴别系统的精确度和可靠性是未来身份鉴别领域发展的必然趋势。

3生物特征识别系统的内容

生物特征识别系统一般包括“生物特征采集子系统”“图像预处理子系统”“生物特征提取子系统”“生物特征鉴定子系统”和“生物特征数据库子系统”，以及系统识别的对象——人。在“生物特征数据库子系统”中建立了生物特征与相关身份信息的对应关系，并保证数据存储的安全性和可靠性。“生物特征鉴定子系统”通过模式识别方法，把待识别的生物特征与数据库子系统中生物特征进行比对，按照事先确定的筛选条件（阈值）决策来确定是否匹配成功。

4生物特征识别技术的种类

生物特征包括生理特征和行为特征，生理特征有指纹、人脸、手形、虹膜、人体气味和DNA等；行为特征有签名、声音、步态、击打键盘的力度等。

5基于生理特征的生物识别技术

5.1指纹识别

指纹识别的优势是该技术是较早被开发应用的，作为研发历史最为长久的生物识别技术是比较成熟的。提取指纹设备小巧方便，相应的价格成本也比较低。其缺点是指纹的采集是接触式的，人工操作比较耗时，可接受性较差，而且指纹也可以通过手术或者一些有创手段得以改变或者破坏，因此不是最稳定和可靠的身份识别手段。

5.2人脸识别

人脸识别与其它生物特征识别相比具有以下特点：（1）方便高效，在实际应用场景中，人脸识别可以同时进行多个人脸的分拣、判断以及识别。（2）非接触的，用户不需要和设备直接接触。（3）由于人脸脸部存在相似性，不同个体的区别不大，所有人脸的结构都相似。再加上现代妆容技术的发展，人脸识别还是有很大的识别难度。（4）人脸的易变性，人脸的外形其实并不稳定，可以通过脸部变化产生很多表情，而在不同的观察角度，人脸的视觉图像差别也较大。此外，人脸识别还受光照条件等多种因素的影响。

5.3虹膜识别

虹膜识别的优点有：虹膜本身具有稳定性和唯一性，基本不会随着人年龄的增长而发生变化；另外同一个人双眼的虹膜，包括双胞胎的虹膜特征都不会一样，相似概率为亿万分之一，所以虹膜识别最大的优点就是安全性高。在各项生物识别技术中，仅次于DNA。当然虹膜也有缺点：获取图像不是很方便，一般人眼和设备要保持在20cm-40cm，镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低，用户交互效果并不很好。另外虹膜识别技术依赖光学设备，需要红外灯配合红外镜头才能取到用于身份识别的虹膜图像。不同种族人的虹膜颜色不同，比如亚洲人和非洲人的虹膜是黑色或者棕色。由于很难将图像获取设备的尺寸小型化，设备造价高，所以无法大范围推广。

5.4视网膜识别

有人认为视网膜技术识别的可靠性和准确率要高于虹膜识别，所以基于视网膜的身份识别技术也是非常可靠、值得信赖的。视网膜识别技术的优点相似于虹膜技术，比如无法伪造，不会磨损，更不会老化，也不受疾病影响。缺点是到目前为止还无法证明在使用视网膜技术对用户进行检测时，是否对用户的健康有影响还需进一步确实。

5.5掌静脉识别

用掌静脉进行身份认证时，获取的是手掌内部的静脉图像特征，而不是手掌表面的图像特征。因此，掌静脉识别不同于指纹识别，它不存在因为手掌表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。另外，和人脸识别技术相比，掌静脉识别时摄像机应对不同光照环境、双胞胎和化妆等问题时人工智能算法更加容易自我学习和调整。但它也存在一些缺点：（1）手背静脉的永久性尚未得到证实。（2）存在无法成功注册登记的可能。（3）采集设备要求特殊，相关设计比其它生物特征获取设备复杂，价格高，难于推广。（4）由于优秀的人工智能算法不多，只有极少数厂商能应对海量掌静脉数据的瞬时比对。

5.6人耳识别

人耳识别有基于二维图像的人耳识别、基于3D的人耳识别和耳纹识别。人耳识别和常用的几种生理特征识别技术相比有以下几个优势：（1）人耳识别相比于虹膜识别方法其人耳图像的获取更加便捷。（2）和人脸识别方法比较，人耳获取的图像要小很多，相应颜色也比较一致，因此对数据的处理量更小，更方便。另外，人耳识别方法不像人脸识别会因脸部化妆、表情等变化而受到影响。（3）相比指纹识别接触式的获取方式，人耳图像非接触式的采集方法更容易让人接受。

5.7红外温谱图

由红外设备获取能够反映人身体各个部位热量值的图像称为温谱图。获取温谱图的方法和拍摄普通照片的方法类似，它的采集是非接触式的，非常隐蔽的，更不具侵犯性，所以它的可接受性是比较高的。然而人体的温谱值不是恒定不变的，它会受外界环境的变化而发生变化。

5.8基因识别

基因识别的特点简单点来说就是唯一性、强识别性和防伪。但是它最大的优点也是最让人担忧的，因为在制作“基因身份证”时可以测出这个人基因有哪些缺陷，有哪些疾病易感基因等，这些都涉及到个人隐私和伦理上的问题。所以基因识别的可接受性还有待商榷。目前基因识别是在特定实验室完成的，耗时较长，和其它生物特征识别技术比起来在便利性和及时性方面是处于劣势的。

6基于行为特征的生物特征识别技术

6.1签名识别

签名被认为是身份识别的最广泛的行为特征之一，是人类最常见的确认他们的身份的社会和法律认可的方式之一。相关的写作习惯是在儿童时期养成的，它们主要受视觉知觉、协调、灵巧、成长、写作系统、社会关系、写作频率、教育和民俗等几个参数的影响[1]。因此一个人的签名不是一生中都固定不变的，这为签名识别的准确率提高了难度。

6.2步态识别

步态识别在生物特征识别技术研究中算是起步较晚的，目前基于步态的身份识别还只是起步阶段。和人脸识别不同的是，步态识别不只是采集到人脸图像就行，它是要采集到步态图像的序列，因此它处理的数据量比人脸识别要大很多，应用到的算法也复杂许多。步态识别的采集装置只需要一个监控摄像头就行，简单、经济。它对采集的距离要求比人脸识别低，只要能看清走路的姿态就行，甚至可以背离摄像机，这是人脸识别所不能的；另外它也不需要像人脸识别那样具备较好的光照条件，因此使用起来较为方便。

6.3声音识别

声音识别与其他生物特征相比优势在于：（1）声音提取方便，可在不知不觉中完成，可接受性强。（2）获取声音的设备简单方便，比如麦克风，价格相对比较低廉。（3）和其它生物特征身份识别相比可以实现远程身份辨认，比如通过手机或麦克风可以实现网络远程登录。当然声音识别也有一些缺点：（1）声音在人不同的年龄或是身体状况、情绪等情况下获取会有所差别。（2）不同的采集设备或采用不同的信道对声音识别也会有影响。（3）环境噪音对识别有于扰。（4）混合说话情形下，人的声音特征不易提取。（5）同一个人的磁带录音也能欺骗语音识别系统。

7总结

在上述生物特征识别技术中，每种识别技术都各自有优缺点，在应用上难免会出现一些问题。所以，在一些安全等级要求较高的应用场景当中，往往会采用两种甚至多种生物特征识别技术进行验证[2]。随着物联网时代的到来，生物识别将拥有更为广阔的市场前景。

参考文献

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